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变压器温升以及造成温度升高原因分析

发表时间:2020/9/17 10:29:59  浏览次数:111  
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变压器是电力系统中主要电气设备之一,其运行状态直接决定着电力系统运行的安全、稳定和供电的可靠性,变压器温度或温升是描述变压器运行状态(事故、故障和不正常运行)的最主要的技术参数。变压器在运行中要产生铜损和铁损,这两部分损耗最后全部转变为热能,使变压器的铁芯和绕组发热,变压器的温度升高;另外绕组还通过电流而发热,变压器的热量向环境散发达到热平衡时,变压器的各部分温度应为稳定值。若变压器的各部分温度长时间超过其允许范围时,特别是变压器油温比正常高出 10 ℃ 以卜或温度还在不断,卜升时,则变压器的绝缘容易损坏,很容易被高电压击穿而造成故障或事故。因此,变压器正常运行时,不允许超过绝缘的允许温度。

变压器的温升是指变压器的温度与周围空气温度的差。在影响变压器使用寿命的多个因素中,温度会引起绝缘老化,是对变压器的使用寿命影响最大的一个因素。

变压器内部热量传播不均匀,故变压器各部位的温度差别很大,对变压器在额定负荷时,各部分温度的升高做出规定,这是变压器的允许温升。

变压器的温升范围

一般油浸变压器采用A级绝缘,最高允许温度105℃。

各部分允许温升为:

线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础,当环境温度为40℃时,105℃-40℃=65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃,故变压器油的允许温升为55℃。

为防止油的老化,上层油面的温升不得超过45℃。无论周围空气如何变化,只有温升不超过允许值,就可以保证变压器在规定的使用年限内安全运行。

造成变压器温度升高的原因分析

(一)内部原因

( l )存在内部损耗变压器在运行中由于铁芯的磁滞损耗、涡流损耗和线圈的铜损都转化为热量,使温度升高,热量向周围以辐射、传导等方式扩散,当发热和散热达到平衡状态时,各部分的温度趋于稳定。铁损(磁滞损耗和涡流损耗)是基本不变的损耗,与变压器结构有关,所以在运行中无法减少或消除;而铜损(线损)随负荷变化而变化。

( 2 )分接开关接触不良变压器运行中分接开关由于弹簧压力不够,接点接触小,有油膜、污秽等原因造成接点接触电阻增大,接点过热最为常见,温度不断升高。特别在倒换分接开关或变压器过负荷运行时容易使分接开关接点接触不良而过热。而分接开关接触不良的主要原因是接触点的压力不够;动静触点间有油泥膜;接触面有烧伤或定位指示与开关接触位置不对应等。

( 3 )绕组匝间短路变压器绕组相邻的几匝因绝缘损坏或老化,将会出现一个闭合的短路环流,使绕组的匝数减少,短路环流产生高热量使变压器温度升高,严重时将烧毁变压器。变压器绕组匝间短路时,短路点处出现弧光使其各部位及冷却油受热,冷却油过热沸腾时能听到发出“咕噜咕噜”声音,使变压器温度急剧上升。

( 4 )铁芯局部过热铁芯是由绝缘的硅钢片叠加成的,变压器运行中由于外力损伤或绝缘老化以及穿芯螺丝绝缘老化损坏等使硅钢片间绝缘损坏,涡流增大,造成局部发热,轻者一般观察不出变压器油温上升,严重时使铁芯局部严重发热,油温上升;空载损耗增加,绝缘下降。

( 5 )变压器缺油或散热管内阻塞变压器油是变压器内部的主绝缘,起绝缘、冷却、灭孤的作用,如果缺油或散热管内阻塞,油的循环冷却速度下降,导致变压器运行中温度升高。

(二)外部原因

( l )变压器冷却循环系统故障电力变压器除用散热管冷却散热外还有强迫油循环风冷、水循环等散热方式,一旦冷却散热系统故障或散热条件差将造成运行中的变压器温度上升(尤其在夏口炎热季节)。

( 2 )变压器室的进出风口阻塞或积尘严重

变压器室的进出风口是变压器运行中空气对流的通道,一旦阻塞或积尘严重,变压器的发热条件没变而散热条件变差了,不能及时向周围空气散热,导致变压器运行中温度上升。





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